在風(fēng)電機(jī)組大型化、大功率化的發(fā)展的新趨勢(shì)下，混塔開始受到關(guān)注。根據(jù)CCPA風(fēng)電混塔分會(huì)的調(diào)研顯示，輪轂高度超過140米，混塔就開始展現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值、安全性、穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)。

  2023年，全國（除港、澳、臺(tái)地區(qū)外）風(fēng)電機(jī)組中標(biāo)量為6632.2萬千瓦，陸上風(fēng)電機(jī)組中標(biāo)量為5925.7萬千瓦。其中確認(rèn)為混塔項(xiàng)目的為 1786.9萬千瓦，占陸上風(fēng)電機(jī)組總中標(biāo)量的30.2%。主流的單機(jī)容量在 5.X 和 6.X 兆瓦（MW）范圍內(nèi)，使用的混凝土材料類型為 C75-C80，塔筒高度約為 160-170 米。（數(shù)據(jù)出自2023年中國風(fēng)電混塔年度行業(yè)發(fā)展報(bào)告。）

  根據(jù)中新經(jīng)緯對(duì)“和展能源”董事長王海波先生的采訪中得知，若國家每年的風(fēng)電裝機(jī)如果按照一億千瓦計(jì)算，使用混塔，從現(xiàn)在的140米升級(jí)到200米，大概能增加發(fā)電量500千瓦時(shí)/千瓦年，20年帶來的新增電費(fèi)收入約3500億元。相當(dāng)于只需增加700億元成本，每年就帶來150億元的收益，產(chǎn)業(yè)的商業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值是非常巨大的。

  混塔行業(yè)的健康發(fā)展對(duì)風(fēng)電行業(yè)有著舉足輕重的重要性，值得讓從業(yè)者們團(tuán)結(jié)起來，共同保護(hù)好行業(yè)的秩序并維護(hù)行業(yè)的健康發(fā)展。為了消除對(duì)混塔的誤解，本篇文章將從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)維方面來介紹混塔全流程的安全管控。

  混塔的安全性是一個(gè)全面的概念，覆蓋了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝和運(yùn)營的各個(gè)階段，和大家一起了解下每個(gè)階段的關(guān)注點(diǎn)，以及對(duì)大家普遍關(guān)注的問題進(jìn)行解答：

  混塔的安全性是確保風(fēng)電塔架正常運(yùn)行的首要條件，承擔(dān)來自五個(gè)主要方面的載荷：穩(wěn)定載荷、循環(huán)載荷、隨機(jī)載荷、瞬變載荷和共振激勵(lì)載荷。為滿足這些要求，混塔的結(jié)構(gòu)性能必須從力學(xué)角度確保安全。

  在混塔的生產(chǎn)的全部過程中，工廠的生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備條件、供應(yīng)鏈的管理、質(zhì)量控制、技術(shù)創(chuàng)新、工人的水平是影響質(zhì)量安全的重要因素。

  針對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，CCPA風(fēng)電混塔分會(huì)與中國船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證有限公司攜手，推出工廠生產(chǎn)能力評(píng)價(jià)工作，為行業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的選擇。本次評(píng)價(jià)體系，以ISO 9001框架為基礎(chǔ)，并結(jié)合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，參考多項(xiàng)國家、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，力求打造一個(gè)全面、客觀、公正的評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)內(nèi)容涵蓋工廠能力的每個(gè)方面，包括原材料、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)的基本工藝、人員能力、質(zhì)檢/記錄等。評(píng)價(jià)形式包括文件審查、現(xiàn)場(chǎng)審查、實(shí)驗(yàn)室檢查、人員訪談等多種形式，確保評(píng)價(jià)結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性。

  專業(yè)的運(yùn)輸公司一定要做好詳細(xì)的路線規(guī)劃，確保混塔在運(yùn)送過程中不受損壞，并采取必要的保護(hù)措施保證安全運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)。

  安裝過程中，混塔設(shè)計(jì)及生產(chǎn)企業(yè)在混塔安裝過程中起著及其重要的作用，混塔企業(yè)應(yīng)派駐項(xiàng)目管理人員，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的混塔構(gòu)件及配套部件產(chǎn)品做質(zhì)量、數(shù)量交接檢查，確保進(jìn)場(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量滿足設(shè)計(jì)圖紙和安裝質(zhì)量發(fā)展要求；應(yīng)在混塔安裝前，組織對(duì)安裝單位做技術(shù)培養(yǎng)和訓(xùn)練和質(zhì)量監(jiān)督。安裝團(tuán)隊(duì)通過培訓(xùn)后，需具備處理復(fù)雜安裝任務(wù)的能力，溝通協(xié)調(diào)能力，由此減少安裝過程中可能引發(fā)的安全隱患。

  盡管在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段已經(jīng)采取了最嚴(yán)格的措施，風(fēng)電鋼混塔在服役期間，仍可能面臨缺陷和需要維修的情況。必須要格外注意的是并非所有的缺陷都能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，混凝土塔筒構(gòu)件的缺陷按其對(duì)質(zhì)量的影響程度，分為一般缺陷和嚴(yán)重缺陷：

  1) 一般缺陷：對(duì)構(gòu)件的外觀品質(zhì)造成影響，尺寸偏差等數(shù)據(jù)在允許偏差范圍，不影響結(jié)構(gòu)的安全。能夠最終靠修補(bǔ)方式，使其重新滿足使用功能和出廠質(zhì)量控制要求。

  2) 嚴(yán)重缺陷：不僅對(duì)構(gòu)件的外觀品質(zhì)造成影響，而且影響了結(jié)構(gòu)使用安全，超出了質(zhì)量控制范圍。此時(shí)應(yīng)評(píng)估對(duì)安裝和結(jié)構(gòu)安全的影響區(qū)域，必要時(shí)進(jìn)行無損傷或結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)。對(duì)可通過加固等技術(shù)方法處理的，應(yīng)制定專項(xiàng)加固方案，形成結(jié)構(gòu)分析報(bào)告。對(duì)結(jié)構(gòu)影響大，加固等技術(shù)方法處理后，也無法達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)方面的要求的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行報(bào)廢處理。

  在混凝土塔筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)來安裝階段的吊裝、渦激等方面的結(jié)構(gòu)安全復(fù)核。

  混凝土塔筒結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)吊裝的特點(diǎn)，確定環(huán)間座漿時(shí)調(diào)平墊塊的面積、數(shù)量和材質(zhì)，滿足塔筒段頂部調(diào)平以及承受上部塔筒吊裝時(shí)的自重荷載要求。應(yīng)根據(jù)塔筒段自重和吊裝安全要求，確定吊裝時(shí)每段塔筒吊點(diǎn)荷載大小，計(jì)算吊點(diǎn)數(shù)量和預(yù)埋吊具的選型。

  混凝土塔筒設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)況條件，通過數(shù)值模擬或理論計(jì)算，分析渦激效應(yīng)對(duì)塔筒結(jié)構(gòu)的影響，判斷混凝土塔筒的吊裝安全，以及需要采取的技術(shù)措施。

  在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行發(fā)電過程中，風(fēng)力作用于葉片引起其變形和撓度，尤其在葉尖處由于風(fēng)速較大，風(fēng)荷載隨之增大，導(dǎo)致葉尖撓度最顯著。塔筒直徑的增加將減少葉尖與塔筒之間的距離。當(dāng)葉尖的變形撓度過大，使得其與塔筒的距離過小，便有幾率發(fā)生掃塔現(xiàn)象，即葉尖在運(yùn)轉(zhuǎn)中觸碰到塔筒。

  為避免掃塔現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)混凝土塔筒結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)考慮主機(jī)廠提供的葉尖處掃塔距離控制值的要求。方案設(shè)計(jì)階段應(yīng)該要依據(jù)葉尖處的塔筒荷載，計(jì)算塔筒直徑，確保設(shè)計(jì)的具體方案能夠很好的滿足掃塔安全要求。如果掃塔安全設(shè)計(jì)不滿足規(guī)定的要求時(shí)，則必須對(duì)方案進(jìn)行迭代修改、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化風(fēng)機(jī)荷載，直至滿足安全設(shè)計(jì)要求。

  在混塔設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)行塔架頻率計(jì)算，避免與風(fēng)機(jī)頻率相交，產(chǎn)生共振，確保塔筒結(jié)構(gòu)安全。應(yīng)根據(jù)混塔形狀尺寸、材料性質(zhì)等建立有限元模型，通過有限元分析，計(jì)算出塔身結(jié)構(gòu)的自振頻率。根據(jù)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行控制頻率要求，判斷是不是滿足要求。若不滿足規(guī)定的要求，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)迭代優(yōu)化，直至滿足設(shè)計(jì)控制要求。

  對(duì)于混塔的頻率控制，由于混凝土材質(zhì)的離散性較大，設(shè)計(jì)頻率與實(shí)測(cè)頻率之間有差異，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)測(cè)頻率與設(shè)計(jì)頻率之間的數(shù)據(jù)收集，利用數(shù)值分析方法，對(duì)設(shè)計(jì)頻率進(jìn)行計(jì)算修正。

  在使用模具之前，對(duì)模具進(jìn)行驗(yàn)收，確保模具表面平整、無裂縫、無變形等缺陷，保證模具的質(zhì)量符合要求。

  在正式生產(chǎn)之前，對(duì)生產(chǎn)的首塔每一片構(gòu)件，做全面檢查和測(cè)試，確保生產(chǎn)的基本工藝和質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

  對(duì)生產(chǎn)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)技能培訓(xùn)，確保其了解操作要求和流程，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，避免操作失誤導(dǎo)致質(zhì)量問題。

  在每個(gè)工序結(jié)束后進(jìn)行工序交接檢查，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都符合質(zhì)量發(fā)展要求，及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)和處理問題，防止問題擴(kuò)大。

  嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，對(duì)水泥、骨料等進(jìn)行抽樣檢測(cè)，確保其質(zhì)量符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和企業(yè)內(nèi)控技術(shù)要求。

  控制混凝土的攪拌時(shí)間、攪拌速度和水灰比等參數(shù)，確?；炷辆鶆蛞恢拢乐钩霈F(xiàn)大面積氣孔和質(zhì)量缺陷?？刂苹炷恋臐仓俣群驼駬v方法，避免過快或過慢導(dǎo)致的質(zhì)量問題。

  對(duì)澆筑好的混凝土進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)，保持其濕潤和適宜的養(yǎng)護(hù)溫度，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性?？刂撇鹉r(shí)間，確?；炷撩撃?qiáng)度滿足設(shè)計(jì)和工藝制度控制要求，避免在拆模過早時(shí)出現(xiàn)損壞或變形。

  對(duì)已經(jīng)拆模的構(gòu)件進(jìn)行堆放貯存時(shí)，注意平整堆放，避免出現(xiàn)變形或損壞。同時(shí)進(jìn)行必要的澆水養(yǎng)護(hù)，保持構(gòu)件表面的濕潤。

  通過以上措施，可以有效控制混凝土塔筒構(gòu)件生產(chǎn)過程的質(zhì)量，確保生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求的高質(zhì)量構(gòu)件。

  構(gòu)件出廠前需要進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，確?；炷恋目箟簭?qiáng)度符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的出廠強(qiáng)度控制要求。

  構(gòu)件在出廠前應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，確保構(gòu)件表面平整、無裂縫、無明顯的缺陷。

  構(gòu)件運(yùn)輸應(yīng)隨車攜帶完整的出廠資料，包括構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量證明書、強(qiáng)度檢測(cè)報(bào)告、運(yùn)輸安全合格證等文件。

  構(gòu)件在運(yùn)輸過程中需要采取固定和保護(hù)措施，以確保構(gòu)件在運(yùn)輸過程中不受損壞。通?？刹捎脤Ｓ玫倪\(yùn)輸車輛，并采取固定綁扎、加固支撐等方式固定構(gòu)件，并加裝保護(hù)墊等防護(hù)設(shè)施，以防止外界碰撞和擠壓造成的損壞。

  構(gòu)件到達(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)后，有必要進(jìn)行二次驗(yàn)收，確認(rèn)構(gòu)件在運(yùn)輸過程中未受損壞，并滿足安裝要求。如發(fā)現(xiàn)損壞或質(zhì)量問題，應(yīng)及時(shí)通知生產(chǎn)廠家進(jìn)行處理。

  如在二次驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)構(gòu)件存在缺陷，應(yīng)該要依據(jù)詳細(xì)情況進(jìn)行修補(bǔ)。輕微缺陷可來修補(bǔ)處理，嚴(yán)重缺陷則需重新生產(chǎn)或更換構(gòu)件。

  混塔企業(yè)應(yīng)派駐項(xiàng)目管理人員，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的混塔構(gòu)件及配套部件產(chǎn)品做質(zhì)量、數(shù)量交接檢查，確保進(jìn)場(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量滿足設(shè)計(jì)圖紙和安裝質(zhì)量要求。

  混塔企業(yè)應(yīng)在混塔安裝前，組織對(duì)安裝單位做混塔專項(xiàng)安裝技術(shù)交底，詳細(xì)說明混塔構(gòu)件的設(shè)計(jì)的基本要求、安裝工藝流程、安裝的步驟等技術(shù)要求。

  混塔公司能夠派遣項(xiàng)目技術(shù)人員，對(duì)安裝現(xiàn)場(chǎng)混塔安裝過程進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量監(jiān)督，確?；焖陌惭b質(zhì)量，區(qū)分質(zhì)量責(zé)任。并協(xié)助吊裝單位解決吊裝中遇到的技術(shù)難題，確保安裝過程順利進(jìn)行。

  應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的混塔構(gòu)件及部件嚴(yán)格質(zhì)量驗(yàn)收和數(shù)量清點(diǎn)，包括尺寸、外觀、表面平整度、加工質(zhì)量、隨車資料、數(shù)量等，確保滿足安裝要求，保證安裝順利進(jìn)行。

  對(duì)混凝土塔筒環(huán)段的拼環(huán)質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，包括拼環(huán)尺寸偏差、表面平整度、拼縫螺栓連接質(zhì)量等。

  對(duì)混凝土塔筒環(huán)段的吊裝質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督和質(zhì)量驗(yàn)收，包括環(huán)段頂部調(diào)平偏差、調(diào)平墊塊數(shù)量、座漿料攪拌質(zhì)量、座漿料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)高度及飽滿度等，應(yīng)對(duì)安裝過程進(jìn)行記錄、包括影像記錄。確保質(zhì)量可追溯。

  在混凝土塔筒吊裝安裝過程中，應(yīng)進(jìn)行塔筒環(huán)的同軸度和筒身垂直度測(cè)量，采取了激光投線儀、水準(zhǔn)儀等測(cè)量工具來安裝實(shí)施觀測(cè)，確?；炷了舶惭b過程及安裝后筒身同軸度和垂直度偏差滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及設(shè)計(jì)的偏差控制要求。

  以上部分內(nèi)容節(jié)選至分會(huì)兩本刊物：《2023年中國風(fēng)電混塔年度行業(yè)發(fā)展報(bào)告》以及《混塔五十問》

  CCPA風(fēng)電混塔分會(huì)致力于推動(dòng)混塔行業(yè)健康、有序發(fā)展。作為一個(gè)面向公眾的平臺(tái)，分會(huì)通過一系列線上宣傳、線下交流活動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)制定、工廠認(rèn)證、市場(chǎng)調(diào)查與研究等多種方式，向公眾宣傳行業(yè)的動(dòng)態(tài)、促進(jìn)技術(shù)的交流、規(guī)范行業(yè)的健康發(fā)展，讓大家進(jìn)一步了解混塔市場(chǎng)。我們深知公眾信任的重要性，愿積極與公眾溝通，消除誤解和疑慮，也歡迎各位在后臺(tái)留言。

  在行業(yè)的發(fā)展過程中，技術(shù)創(chuàng)新無疑是其核心驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也伴隨著諸多挑戰(zhàn)與難題。通過實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)，這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芨玫胤答伒皆O(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝和運(yùn)維等所有的環(huán)節(jié)。如此循環(huán)往復(fù)，一直在優(yōu)化，最終促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。相信在大家的共同努力下，鋼混塔架將成為更安全、可靠和可持續(xù)的能源解決方案。

  特別聲明：以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布，本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

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